ขนาดของแผ่นดินไหว กําหนดจาก

แผ่นดินไหว มี 2 เรื่องที่ต้องใส่ใจ คือ ขนาด และ ความรุนแรง ซึ่ง 2 เรื่องนี้แตกต่างกัน แต่สื่อและผู้คนส่วนมากแยกไม่ออก ใช้ปนกันจนสับสน

ขนาด ก็เหมือนเบอร์หลอดไฟ จะตายตัวตลอด

ความรุนแรง เหมือน ความสว่าง ซึ่งขึ้นกับระยะห่างจากหลอดไฟ

ขนาด ของแผ่นดินไหว วัดด้วยมาตราต่างๆกันได้มากมาย แล้วแต่สูตร และชนิดของคลื่น แต่ที่นิยมกันมี 4 มาตราคือ

1. มาตราท้องถิ่น หรือ ML หรือที่รู้จักกันว่า มาตราริกเตอร์ 
2. มาตราคลื่นตัวกลาง หรือ mb
3. มาตราคลื่นผิว หรือ MS
4. มาตราโมเมนต์ หรือ Mw

และยังมีการพัฒนาจาก 4 ตัวนี้ออกไปอีก เช่น  MLv MLh MN Mc  mb_lg mB  Mwp Mw(mB) Mi Me Ms Md MJ เป็นต้น

ข้อสำคัญ มาตรา (Scale) เหล่านี้ ไม่ใช่หน่วย (Unit)

มันคล้ายมาตราวัดขนาดพายุ ซัฟเฟอร์-ซิมป์สัน มาตราความแข็งของแร่ โมส์ ซึ่งไม่ใช่หน่วย เวลาพูดเราจะจะไม่ระบุมาตราก็ได้ เช่น พายุไต้ฝุ่นระดับ 5 หรือระบุไปเลยว่า พายุไต้ฝุ่นระดับ 5 ตามมาตราซัฟเฟอร์-ซิมป์สัน

เราพูดว่า เพชรมีความแข็งระดับ 10 หรือ ทับทิมมีความแข็งระดับ 9 ตามมาตราของ โมส์

ริกเตอร์ก็เป็นแบบเดียวกัน เป็นมาตรา (ส่วนใหญ่ชื่อมาตราจะเป็นชื่อคนคิดค้น) เราจะรายงานขนาดแผ่นดินไหวว่า แผ่นดินไหวขนาด 6.0 หรือ แผ่นดินไหวขนาด 5.5 ตามมาตราริกเตอร์

เราไม่พูดว่าแผ่นดินไหว 5 ริกเตอร์ ไม่พูดว่าแร่ยิปซัมแข็ง 2 โมส์ ไม่พูดว่าพายุไห่เยี่ยนมีความแรง 5 ซัฟเฟอร์-ซิมป์สัน

สรุปว่า การรายงานขนาดแผ่นดินไหวนั้น ต้องมีคำว่า “ตามมาตรา” เสมอ

ข้อจำกัดของแต่ละมาตรานั้น เกิดจากชนิดและวิธีคำนวน โดย มาตราริกเตอร์ (ML) พบข้อจำกัดในการวัดขนาดของแผ่นดินไหวที่ใหญ่กว่า 7 และไม่สามารถวัดแผ่นดินไหวที่ไกลกว่า 600 กม.ได้ มาตราคลื่นผิว (MS) พบข้อจำกัดในการวัดขนาดของแผ่นดินไหวที่ใหญ่กว่า 8.5 เป็นต้น

จากความจริงข้อนี้ หากเกิดแผ่นดินไหว และมีการรายงานขนาด เราต้องมั่นใจ ว่าต้นฉบับนั้นระบุมาตรามาด้วยว่าวัดเป็นแบบ ML mb MS หรือ Mw หากไม่ระบุมา หรือไม่แน่ใจ ก็ไม่ต้องพูดถึงมาตรา เช่น รายงานเหตุการณ์ว่า “เกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.7 ที่ฮอกไกโด” แบบนี้ก็สมบูรณ์แล้ว

แต่หากอยากดูดี อยากพูดภาษาอังกฤษ ให้ก็พูดว่า “แมกนิจูด” แทน “ขนาด” เช่น “เกิดแผ่นดินไหวแมกนิจูด 7.7 ที่ฮอกไกโด” แบบนี้ก็ได้

แต่หากต้นฉบับระบุแน่ชัดว่าวัดด้วยมาตราใด ก็จึงค่อยระบุไป เช่นต้นฉบับบอกว่าเป็น Mw7.7 เราก็รายงานว่า  “เกิดแผ่นดินไหวแมกนิจูด 7.7 ตามมาตราโมเมนต์ ที่ฮอกไกโด”

ในวงกลมคือมาตราวัดที่สำนักแผ่นดินไหว EMSC ระบุมา

สำนักเฝ้าระวังแผ่นดินไหวของกรมอุตุไทยวัดได้แบบเดียวคือ ML ดังนั้น ข่าวแผ่นดินไหวจากสำนักเฝ้าระวังฯ ทุกข่าวจะวัดมาเป็นริกเตอร์หมด เราจึงรายงาน “เกิดแผ่นดินไหวขนาด 2.9 ตามมาตราริกเตอร์ที่ จ.ลำปาง” ได้ทันที (ห้ามตัดตามมาตราออก เพราะกล่าวมาข้างต้น ริกเตอร์ไม่ใช่หน่วยแบบกิโลกรัม ขวด เราจึงใช้คำว่า 2.9 ริกเตอร์ไม่ได้ มันผิด)

และข้อควรระวัง แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในต่างประเทศ ยังไงก็ไม่ใช่ริกเตอร์ เพราะมันใหญ่เกินข้อจำกัด (เกิน 7.0) และไกลเกินวัด (เกิน 600 กม.) ดังนั้นจะไปพูดว่าแผ่นดินไหว 9.0 ริกเตอร์ที่สุมาตราไม่ได้ ผิดเละเทะ

ส่วนความรุนแรง อันนี้คือผลที่เกิดกับสิ่งต่างๆ มีค่าต่างกันไปตามระยะทาง มีค่าสูงสุดที่ epicenter หรือจุดเหนือจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว โดยมาตราวัดของความรุนแรงมีดังนี้

1. มาตราเมอร์คัลลีย์ ใช้โดยสหรัฐฯ ไทย ฮ่องกง ทั้งหมดมี 12 ระดับ เขียนด้วยตัวโรมัน ห้ามเขียนเป็นอารบิค เช่น รายงานว่า แผ่นดินไหวที่เชียงรายวันที่ 5 พ.ค.57 เวลา 18:08 ความรุนแรงระดับ VIII ตามาตราเมอร์คัลลี ซึ่งรายงานแบบนี้ หมายถึงความรุนแรงระดับแปดที่จุดเหนือจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว
2. มาตราชินโดะ ใช้โดยญี่ปุ่น ไต้หวัน มี 10 ระดับ 7 ขั้นได้แก่ ระดับ 0 ถึง 4 จากนั้นก็ 5弱 กับ５強 ต่อไปก็ 6弱 กับ６強 และระดับ  7 คือสูงสุด
3. มาตรา MSK  ใช้โดยรัสเซีย อิสราเอล อินเดีย
4. มาตรา EMS ใช้โดยกลุ่มประเทศยุโรป
5. มาตรา Leidu ใช้โดยประเทศจีน

ดังนั้นจึงควรระวังการรายงานข่าวแผ่นดินไหว อย่าสับสน “ขนาด” กับ “ความรุนแรง” เพราะมันคนละเรื่อง ใช้แทนกันไม่ได้ และ ไม่ตัดคำว่า “ตามมาตรา” ออกสำหรับขนาด ส่วนจะใช้ริกเตอร์ได้ก็เฉพาะข่าวจากกรมอุตุที่วัดในไทย ถ้าข่าวมาจากต่างประเทศ ต้องดูให้ดีว่ามาตราไหน ถ้าไม่มั่นใจก็ไม่ต้องใส่มาตรา แค่พูดว่า “แผ่นดินไหวขนาด 5.0  ” ก็ถูกต้องสมบูรณ์แล้ว

*สูตรหาขนาดแผ่นดินไหวของสำนักเฝ้าระวังแผ่นดินไหวฯ ใช้สูตร ML=log A_max – 2.48 + 2.76 log ∆  โดยส่วนของการลดทอน (Distance attenuation) ในสูตรนี้  คือ 2.48 + 2.76 log ∆ นั้นไปเอาสูตรมาตราฐานสากลมาใช้เลย ยังไม่มีการปรับตัวเลขให้เข้ากับสภาพธรณีของไทย ค่าที่ได้จึงยังไม่เที่ยงตรงดีนัก

**หมายเหตุ คำว่า “แมกนิจูด” ไม่ได้เกี่ยวอะไรกับมาตราเลย คำๆนี้เป็นคำขยายความ แปลว่า “ขนาด” ซึ่งชาลส์ ฟรานซิส ริกเตอร์ เป็นคนแรกที่นำมาใช้ วิธีใช้คำนี้ในประโยคเต็มๆคือ  แผ่นดินไหวแมกนิจูด 5.0 ตามมาตราอะไรก็ว่าไป

ขนาดแผ่นดินไหว (earthquake magnitude) คือ ระดับพลังงานที่โลกปลดปล่อยออกมาจากจุดศูนย์เกิดแผ่นดินไหวในรูปของแรงสั่นสะเทือน ดังนั้นในแต่ละเหตุการณ์แผ่นดินไหวจะมีขนาดแผ่นดินไหว หรือระดับพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาเพียงระดับเดียวเท่านั้น ซึ่งจะแตกต่างจากแรงสั่นสะเทือนที่มีอยู่หลายระดับ ขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์เกิดแผ่นดินไหวเหตุการณ์นั้นๆ

ว่ากันว่า คนเริ่มระแคะระคายว่าแผ่นดินไหวนั้นมี “ขนาด” ก็ในปี พ.ศ. 2474 โดยจากการสังเกตของคุณคิโยโอะ วาดาติ (Wadati K.) นักแผ่นดินไหวชาวญี่ปุ่น เขาพบว่าถ้าระยะห่างระหว่าง 1) จุดศูนย์เกิดแผ่นดินไหว และ 2) เครื่องวัดแผ่นดินไหว มีระยะห่างเท่ากัน แอมพลิจูดของคลื่นไหวสะเทือนที่วัดได้จะสูงเมื่อเกิดแผ่นดินไหวใหญ่ และแอมพลิจูดจะต่ำเมื่อเกิดแผ่นดินไหวเล็ก เขาจึงสรุปว่า แผ่นดินไหวนั้นมี “ขนาด”

อีก 4 ปีถัดมา ในปี พ.ศ. 2478 ชาลส์ ฟรานซิส ริกเตอร์ (Richter C.F.) นักแผ่นดินไหวชาวเยอรมัน พบว่าแม้แต่แผ่นดินไหวเหตุการณ์เดียวกัน ถ้าตรวจวัดกันคนละที่ แอมพลิจูดของคลื่นไหวสะเทือนก็จะสูงไม่เท่ากัน ดังนั้นริกเตอร์จึงสรุปว่า แรงสั่นสะเทือน (ความสูงของแอมพลิจูด) ของแผ่นดินไหว ขึ้นอยู่กับทั้งขนาดและระยะห่างจากจุดศูนย์กลาง และได้เสนอวิธีคำนวณขนาดแผ่นดินไหวอย่างง่ายๆ โดยดูจากความสูงของแอมพลิจูดคลื่น ร่วมกับระยะห่างจากจุดศูนย์กลาง ซึ่งสัมพันธ์กันดังแสดงในสมการ (Richter, 1935)

กำหนดให้ ML คือ ขนาดแผ่นดินไหว A คือ ความสูงของแอมพลิจูดสูงที่สุด (หน่วย มิลลิเมตร) ตรวจวัดโดยตรงจากกราฟแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้โดย เครื่องตรวจวัดแผ่นดินไหวรุ่น Wood-Anderson ซึ่งเป็นเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวที่มีใช้ในขณะนั้น และ C คือ ค่าปรับแก้ เนื่องจากระยะห่างระหว่างเครื่องตรวจวัดและจุดศูนย์เกิดแผ่นดินไหว

จากสมการด้านบนของคุณริกเตอร์ เราสามารถสร้างเครื่องคำนวณขนาดแผ่นดินไหวในแบบแผนผังสำเร็จรูป ซึ่งสะดวกและรวดเร็ว โดยแผนผังจะประกอบด้วยชุดตัวเลข 3 แถว คือ

• แถวซ้าย แสดงค่าระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวถึงสถานีตรวจวัด
• แถวขวา คือความสูงของแอมพลิจูดคลื่นไหวสะเทือน
• แถวกลาง แสดงขนาดแผ่นดินไหว จากแนวคิดของริกเตอร์

วิธีการประเมินเริ่มจากการวัด ความสูงของแอมพลิจูด และความแตกต่างของเวลามาถึงสถานีตรวจวัดของ คลื่นปฐมภูมิ (P wave) และ คลื่นทุติยภูมิ (S wave) ซึ่งสัมพันธ์กับระยะห่างระหว่างศูนย์กลางแผ่นดินไหวและสถานีตรวจวัด เมื่อได้ค่าทั้งสองแล้ว ให้นำไปจุดในแถวซ้าย (ระยะห่าง) และ ขวา (แอมพลิจูด) จากนั้นลากเส้นตรงตัดผ่านระหว่างสองจุด ซึ่งจุดตัดที่แกนกลางอันเนื่องมาจากการลากเส้นตรงๆ แสดงถึง “ขนาด” ของเหตุการณ์แผ่ดินไหวที่ทำให้เราได้กราฟแผ่นดินไหวนี้มา

ปัจจุบันนักแผ่นดินไหวได้จัดจำแนกแผ่นดินไหวตามขนาดออกเป็น 7 ระดับ ซึ่งแต่ละระดับพอจะเทียบเคียงให้เห็นภาพได้ไม่ยาก เช่น แผ่นดินไหวระดับเล็ก (minor) มีขนาด 3.0 – 3.9 เทียบได้กับการกดระเบิดน้ำหนัก 1,800 ตันอยู่ใต้ดิน ซึ่งจะทำให้เกิดแรงสั่นสะเทือนจนรู้สึกได้ว่ามีการสั่นของสิ่งของภายในอาคาร และอาจสร้างความเสียหายเพียงเล็กน้อย หรือแผ่นดินไหวระดับใหญ่ (major) ก็พอๆ กับลูกระเบิดน้ำหนัก 56 ล้านตัน เป็นต้น

จากสถิติในอดีตแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุดที่มีการบันทึกไว้ คือ แผ่นดินไหวในปี พ.ศ. 2503 ที่ประเทศชิลี โดยมีขนาดใหญ่ถึง 9.5 รองลงมาคือแผ่นดินไหวที่รัฐอลาสก้า ประเทศสหรัฐอเมริกา พ.ศ. 2507 และแผ่นดินไหวที่เกาะสุมาตรา อินโดนีเซีย พ.ศ. 2547 ซึ่งมีขนาด 9.2 และ 9.1 ตามลำดับ นอกจากนี้ยังเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.0-8.0 แทบจะทุกๆ ปี ไม่ที่ใดก็ที่หนึ่งบนโลก ผลัดกันเป็นเจ้าภาพ

แม้ว่าจะไม่เคยมีการบันทึกแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ถึงระดับ 10.0 แต่ก็ใช่ว่าจะเกิดขึ้นไม่ได้ นักแผ่นดินไหวโดยเฉพาะริกเตอร์เชื่อว่า โลกมีศักดิ์และสิทธิ์ที่จะเกิดแผ่นดินไหวรุนแรงขนาดนั้น โดยเฉพาะถ้ามีอุกกาบาตโหม่งโลกอย่างจัง ดังนั้นโดยคำนิยามของขนาดแผ่นดินไหว คุณริกเตอร์จึงเปิดกว้างไม่มีอั้นขนาดสูงสุด

ในทางกลับกัน เราอาจจะนึกว่าขนาดของแผ่นดินไหวนั้นไม่สามารถน้อยกว่า 0 แต่ทราบไหมครับว่าด้วยความละเอียดของเครื่องวัดแผ่นดินไหวในปัจจุบัน นักแผ่นดินไหวสามารถตรวจวัดแอมพลิจูดคลื่นไหวสะเทือนได้ละเอียดถึง 0.01 มิลลิเมตร ซึ่งอาจเกิดจากก้อนอิฐหล่นจากโต๊ะสู่พื้น และถ้านำมาคำนวณขนาดแผ่นดินไหวตามสมการด้านบน จะมีขนาด -2.0 (log (0.01) = -2 ดังนั้นริกเตอร์จึงไม่ปิดกั้นขนาดแผ่นดินไหวแบบติดลบเช่นกัน

หลากหลายวิธีวัดขนาด

จากแนวคิดของคุณริกเตอร์ ปัจจุบันนักแผ่นดินไหวได้พัฒนาการประเมินขนาดแผ่นดินไหวออกมาอีกหลายมาตรา ทั้งนี้ก็เพื่อให้การกำหนดขนาดนั้นแสดงถึงระดับพลังงานของแผ่นดินไหวที่ถูกต้องมากขึ้น ถึงมากที่สุด ซึ่งโดยสรุปรูปแบบของการรายงานขนาดแผ่นดินไหวที่มีความแตกต่างกันทั้งในเรื่อง 1) วิธีการประเมินขนาดแผ่นดินไหว และ 2) ขนาดแผ่นดินไหวที่ประเมินได้ นักแผ่นดินไหวจำแนกขนาดแผ่นดินไหวออกเป็น 7 รูปแบบหรือมาตรา ดังนี้

1. ขนาดแผ่นดินไหวท้องถิ่น (Local Magnitude, ML) เป็นขนาดแผ่นดินไหวรูปแบบแรกที่นำเสนอโดย (Richter, 1935) อย่างที่อธิบายไปในข้างต้น ซึ่งเป็นวิธีคำนวณขนาดแผ่นดินไหวอย่างง่าย โดยประเมินจากความสูงของแอมพลิจูดคลื่น ร่วมกับระยะทางระหว่างสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวถึงจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว และปรับแก้ขนาดด้วยค่าสัมประสิทธิ์คงที่ใดๆ ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว ซึ่งการประเมินขนาดแผ่นดินไหวแบบนี้ ใช้ได้เฉพาะกับ แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในระยะห่างจากสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวไม่เกิน 650 กิโลเมตร ดังนั้นนักแผ่นดินไหวจึงเรียกการวัดขนาดแผ่นดินไหวแบบนี้ว่า ขนาดแผ่นดินไหวท้องถิ่น
2. ขนาดแผ่นดินไหวจากคลื่นเนื้อโลก (Body-wave Magnitude, Mb) ถูกนำเสนอในครั้งแรกโดย Gutenberg และ Richter (1956) โดยเป็นการประเมินขนาดแผ่นดินไหวโดยอ้างอิงจาก ความสูงแอมพลิจูดของคลื่นปฐมภูมิ (P wave)
3.  ขนาดแผ่นดินไหวจากคลื่นผิวพื้น (Surface Wave Magnitude, MS) นิยมใช้ในกรณีของการตรวจวัดคลื่นแผ่นดินไหวที่อยู่ห่างจากสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวและมีขนาดแผ่นดินไหวใหญ่ จึงเหมาะสมที่จะใช้ แอมพลิจูดของคลื่นพื้นผิว (Surface wave) เป็นตัวแทนในการประเมินขนาดของแผ่นดินไหว
4. ขนาดแผ่นดินไหวจากพลังงาน (Energy Magnitude, ME) เป็นขนาดแผ่นดินไหวที่คำนวณจากพลังงานของการเกิดแผ่นดินไหวที่ถูกปลดปล่อยออก (Choy และ Boatwright, 1995)
5. ขนาดแผ่นดินไหวจากความยาวนานของการสั่น (Duration Magnitude, MD) นำเสนอโดย Bisztricsany (1958) ซึ่งพิสูจน์ว่าความยาวนานของการสั่นจากแผ่นดินไหวนั้นสัมพันธ์กับขนาดแผ่นดินไหวและได้นำเสนอสมการความสัมพันธ์การประเมินขนาดแผ่นดินไหวจากความยาวนานของการสั่นแทนที่การใช้ความสูงของแอมพลิจูดจากส่วนต่างๆ ของคลื่นแผ่นดินไหวในการประเมินขนาดแผ่นดินไหว
6. ขนาดแผ่นดินไหวของกรมอุตุนิยมวิทยาประเทศญี่ปุ่น (Japan Meteorological Department Magnitude, MJMA) คือ ขนาดแผ่นดินไหวที่ประเมินจากระเบียบวิธีคิดและสมการความสัมพันธ์ของกรมอุตุนิยมวิทยา ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งแตกต่างจากมาตราตรวจวัดขนาดแผ่นดินไหวที่ใช้ทั่วไปในประเทศหรือเครือข่ายการตรวจวัดอื่นๆ
7. ขนาดแผ่นดินไหวจากโมเมนต์ (Moment Magnitude, Mw) นำเสนอโดย Hanks และ Kanamori (1979) เป็นการพัฒนาการประเมินขนาดแผ่นดินไหวโดยไม่ขึ้นกับชนิดของเครื่องมือตรวจวัด โดยวิเคราะห์จาก โมเมนต์แผ่นดินไหว (seismic moment) ที่เป็นค่าความสัมพันธ์ที่ประเมินมาจาก 1) ระยะการเลื่อนตัวของรอยเลื่อน (displacement) 2) พื้นที่การเลื่อนตัว (rupture area) ตลอดจน 3) ค่าสัมประสิทธิ์ความแข็งของหินในพื้นที่

การปรับเทียบขนาดแผ่นดินไหว

จากการศึกษา ฐานข้อมูลแผ่นดินไหว (earthquake catalogue) ของเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวต่างๆ นักแผ่นดินไหวพบว่า มักมีการรายงานขนาดแผ่นดินไหวในแต่ละเหตุการณ์ด้วยมาตราขนาดแผ่นดินไหวที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมและข้อจำกัดของการตรวจวัด เช่น การตรวจวัดและบันทึกข้อมูลแผ่นดินไหวระดับโลก (global scale) หรือระดับภูมิภาค (regional scale) คลื่นไหวสะเทือนที่ตรวจวัดได้มักจะแสดงคลื่นเนื้อโลก (body wave) ไม่ชัดเจน ขนาดแผ่นดินไหวส่วนใหญ่จึงประเมินจากคลื่นพื้นผิว (surface wave) และรายงานขนาดแผ่นดินไหวด้วยมาตรา ขนาดแผ่นดินไหวจากคลื่นพื้นผิว หรือ Ms ในขณะที่การตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับท้องถิ่น (local scale) เช่น แผ่นดินไหวจากการระเบิดเพื่อทำเหมืองแร่หรือแผ่นดินไหวที่เกิดจากการกักเก็บน้ำในเขื่อน มักจะประเมินและรายงานมาตรา ขนาดแผ่นดินไหวท้องถิ่น หรือ ML ส่วนแผ่นดินไหวที่เกิดในระดับลึกซึ่งคลื่นไหวสะเทือนเดินทางอยู่ในเนื้อโลกเป็นส่วนใหญ่ แผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จึงรายงานมาตรา ขนาดแผ่นดินไหวจากคลื่นเนื้อโลก หรือ mb เป็นหลัก หรือหากมีข้อมูลการตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนเพียงพอต่อการวิเคราะห์พื้นที่และปริมาณการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนจากแผ่นดินไหวในแต่ละเหตุการณ์ Hank และ Kanamori (1979) นำเสนอว่าควรประเมินขนาดแผ่นดินไหวตามมาตรา ขนาดแผ่นดินไหวโมเมนต์ หรือ Mw ซึ่งจากข้อจำกัดและความแตกต่างของวิธีการประเมินขนาดแผ่นดินไหว การประเมินขนาดแผ่นดินไหวจากมาตราขนาดแผ่นดินไหวที่แตกต่างกันจึงอาจได้ผลการประเมินแตกต่างกัน ถึงแม้ว่าจะประเมินจากแผ่นดินไหวเหตุการณ์เดียวกัน

นอกจากนี้จากการศึกษาของ Kagan และ Knopoff (1980) พบว่าในการประเมินขนาดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ซึ่งมีแอมพลิจูดของคลื่นไหวสะเทือนสูงเกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้ของเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว โดยเฉพาะคลื่นพื้นผิว ซึ่งมีแอมพลิจูดสูงกว่าคลื่นเนื้อโลก มักจะประเมินและรายงานขนาดแผ่นดินไหวต่ำกว่าความเป็นจริง เรียกว่า การอิ่มตัวของขนาดแผ่นดินไหว (earthquake-magnitude saturation) ซึ่งในแต่ละมาตราขนาดแผ่นดินไหวจะมีระดับการอิ่มตัวที่แตกต่างกัน เช่น มาตรา Ms เริ่มอิ่มตัวที่ขนาดแผ่นดินไหวประมาณ 7.0-8.0 ในขณะที่ mb เริ่มอิ่มตัวเมื่อแผ่นดินไหวมีขนาดประมาณ 6.5 เป็นต้นไป (Kagan และ Knopoff, 1980)

ดังนั้นนอกเหนือจากการนำข้อมูลแผ่นดินไหวว่าสร้างแผนที่การกระจายตัวคร่าวๆ ของแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในอดีต หากมีการนำฐานข้อมูลแผ่นดินไหวไปศึกษาพฤติกกรมการเกิดแผ่นดินไหวในเชิงสถิติ จึงจำเป็นต้องปรับเทียบขนาดแผ่นดินไหวให้มีมาตราขนาดแผ่นดินไหวเดียวกัน โดยคัดเลือกข้อมูลแผ่นดินไหวในพื้นที่ศึกษาที่มีการรายงานขนาดแผ่นดินไหวในแต่ละเหตุการณ์มากกว่า 1 มาตรา และสร้างกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างมาตราขนาดแผ่นดินไหวต่างๆ ดังแสดงในรูปด้านล่าง

หลังจากนั้นจึงปรับเทียบขนาดแผ่นดินไหวที่แตกต่างกันในแต่ละเหตุการณ์ให้เป็นมาตราขนาดแผ่นดินไหวเดียวกันตามกราฟแสดงความสัมพันธ์ดังกล่าว โดยในส่วนของการเลือกใช้มาตราขนาดแผ่นดินไหว งานวิจัยในอดีตนำเสนอหลักการในการเลือกใช้ 2 หลักการ คือ

1. ปรับเทียบมาตราอื่นๆ เป็นมาตราที่มีการรายงานมากที่สุดในฐานข้อมูลแผ่นดินไหวเดิม เนื่องจากต้องการเปลี่ยนแปลงหรือรบกวนฐานข้อมูลแผ่นดินไหวเดิมให้น้อยที่สุด หรือ
2. ปรับเทียบมาตราอื่นๆ ให้เป็นมาตรา Mw ซึ่งในทางทฤษฏีและที่มาของการประเมิน Mw เป็นมาตราการประเมินขนาดแผ่นดินไหวเพียงมาตราเดียวซึ่งประเมินจากพื้นที่ปริแตกและปริมาณการเลื่อนตัวของรอยเลื่อน ซึ่งสื่อถึงความเค้นทางธรณีแปรสัณฐานที่รอยเลื่อนปลดปล่อยออกมาอย่างแท้จริง (Hank และ Kanamori, 1979)

โดยหลังจากการปรับเทียบมาตราขนาดแผ่นดินไหว ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวดังกล่าวจะรายงานขนาดแผ่นดินไหวจากมาตราขนาดแผ่นดินไหวเดียวกัน และเป็นฐานข้อมูลที่มีนัยสำคัญและสื่อถึงพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวที่โลกสร้างขึ้น หรือสื่อถึงพลังงานที่ถูกปลดปล่อยออกมานับตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน ฐานข้อมูลที่ได้จึงมีความเหมาะสมในการนำไปวิเคราะห์หรือศึกษาในด้านแผ่นดินไหววิทยาเชิงสถิติต่อไป

ขนาดของแผ่นดินไหวจะกําหนดจากอะไร

มาตราเมอร์คัลลี วัดจากอะไร

ขนาดของแผ่นดินไหวขนาดเท่าใดถือว่ามีความรุนแรง

ข้อใดคือมาตรวัดความรุนแรงของแผ่นดินไหว